[发明专利]一种复合笼条实心转子软起动制动电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种制动电动机，尤其是一种复合笼条实心转子软起动制动电动机。 

背景技术

在起重运输机械的运行机构中，电动机通常是在载荷状态下起动的，而现有起重机械所用制动电动机因起动力矩大，在起动和停止时冲击大，对起吊重物安全隐患大（如铸造钢、铁水包的调运等），对电动机本身及起重机械冲击大影响其使用寿命，研发软起动制动电动机成为起重运输机械制动电机设计人员的共识和目标。 

软起动制动电动机之所以能够实现“软”起动，其关键在于电动机的转子结构上。软起动电动机的转子采用导磁性能好的低碳钢实心转子，转子铁心表面在定子产生的感应磁场中通过集肤效应作用，形成“涡流”而成转子电路，该转子电路在定子产生的感应磁场下产生转子的感应电流，由于闭合的带电导体在磁场中产生电磁力、便输出电磁转矩、使电动机旋转。 

国内研制的第一代软起动电机的实心转子为无导条结构，实心转子表面没有切槽；电机的制动是在后端部外加电磁线圈和弹簧制动片，工作时电磁线圈通电、使制动片相互脱开，停机时制动线圈断电、弹簧力推动使制动片压合、电动机制动。 

我公司研制的第二代实心转子软起动制动电动机——一种复合转子软起动制动电动机其转子为复合结构，该转子的前2/3部分仍为无导条结构、转子表面纵向切斜槽、将表面涡流分割成多个小区间，用以减小涡流发热的影响；后1/3部分作有从端部切开的分隔槽和分割环，在分隔槽和分割环中采用压铸方法压铸入铝料、使之形成端部封闭环路；电动机的制动是在电机轴上套装一个弹簧制动盘、与后端盖上的制动片配合形成制动器，当电机通电后，转子前部仍然和第一代软起动电动机一样产生电磁转矩而使电动机旋转，后部则在定子线圈的作用下产生轴向的电磁力，使制动盘克服弹簧力与制动片脱开、电动机旋转，断电后旁磁力随之消失，弹簧制动盘在弹簧力作用下与制动片压合，电动机制动，转子停止旋转。实心转子软起动电动机经过第二代机的不断改进，性能已经得到根本性的提高，其突出优点是：起动电流小、起动转矩大、起动过渡期时间相比鼠笼电机长、滑差大冲击小、过载能力强、堵转5min电机不烧毁、适合频繁起动工况；与传统的通过外接电子软启动器、变频启动及变阻等方式起动相比，本软起动方式不需附加外挂设计，电机制造费用和起重机配置费用大大降低，而且结构轻巧，安装、调试、维护十分方便，故障率低，因此在较短的时间内被迅速认可和推广，目前已经成为起重机械中运行机构的主流电机。但是，第二代机也存在着比较明显的缺点：即功率因数低、效率低。因为实心转子电动机的转差率大（比鼠笼电机大得多），在达到额定功率时，其输出转矩也达到额定值，但此时电机的转差率大，转速也比较低。用户反映：软起动电机在运行时“没劲”——即运行疲软。 

针对上述问题，我公司又研发成功第三代实心转子软起动制动电动机——一种复合笼条实心转子软起动制动电动机，该第三代机既保留第一、第二代机的软起动特性，又使该电机在稳态运行时出力恒定、均匀——“有劲”，使其成为兼具“软”起动和“硬”运行特性的电动机。该种复合笼条实心转子软起动制动电动机可作为各种单梁起重机、双梁起重机、门式起重机的大车、小车运行机构以及电动葫芦行走机构的动力，也可用于环保设备、冶金机械、矿山机械、船舶机械、港口机械、化工机械和汽车制造、工业生产线等需要连续工作的领域，应用前景十分广阔。 

根据检索，国内外尚未有与本发明相同的专利申请。 

发明内容

针对以上存在的问题，本发明提供一种具有软起动特性，可减少起动和停止时对起重机冲击的、又可使电动机在稳态运行时出力恒定、均匀有劲的，兼具有“软”起动和“硬”运行特性的一种复合笼条实心转子软起动制动电动机。